3.第3章 透镜及其应用
第三章第一节凸透镜和凹透镜
假日外出旅游,用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆
上边所说的放大镜的镜片、照相机的镜头、投影 机等仪器的镜头,都是由透镜组成的.今天,我们就 来研究透镜.
透镜:会透光的镜子
第 一 节
凸透镜 外形特征：中间厚边缘薄
凹透镜 外形特征：中间薄边缘厚
一、凸透镜和凹透镜
1.透 镜 的 分类
主光轴
透镜的主光轴和光心
光心
主光轴
★注意：凡是通过光心的光，其传播方向不变。 ★注意：对质地相同的薄透镜，光心在它的几何中心。
光心
主光轴
二、透镜对光的作用 探究：用平行光依次通过凸透镜和凹透
镜，观察现象。
凸透镜对光线的作用
凹透镜对光线的作用
三棱镜对光线的作用
通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后 向三棱镜较厚的一端偏折。
4.测量这个最小且最亮的光斑到 凸透镜的距离
学到了什么？
一、透镜的分类：凸透镜和凹透镜 二、概念：
1、主 光 轴 ---通过两个球面球心的直线叫做透镜的主光轴。 2、光 心(O) ---主光轴上特殊的点，通过它的光线传播方向
不改变，这个点叫做透镜的光心。
3、焦 点( F) ---平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴
实际光线的会聚点，叫 虚焦点(F)。
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透镜的焦点和焦距:
1、凸透镜左右侧各存在一个焦点F （实焦点），各有一个焦距。
2、凹透镜左右侧各存在一个焦点F （虚焦点），各有一个焦距。
四、简单作图
F
1、通过凸透镜光心的光线,传播方向不变。
F
2、与主光轴平行的光线，通过凸透镜后穿过焦点。
F
3、穿过凸透镜焦点的光线，通过凸透镜后与主光轴平行。
八年级物理上册 第三章透镜及其应用重难点突破知识点分析 人教新课标版
第三章 透镜及其应用 重难点突破I 、重难知识点例析【重点难点荐入】 1．知识结构2．知识要点(1)中间厚两边薄的透镜是凸透镜 (2)中间薄两边厚的透镜是凹透镜 (3)主光轴：通过透镜两个折射球面的球心(或者通过一个球面的球心并与另一球面相垂直)的直线，叫透镜的主光轴(或主轴)．如图3—1所示．(4)光心：光线通过主光轴上某一特殊点而不改变方向，这个点叫透镜的光心．如图3—1所示．在透镜中心处．(5)凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用．(6)平行于主光轴的光线，通过透镜折射后会聚于主光轴上的点叫焦点． (7)焦点到光心的距离叫焦距．(8)透镜的应用：照相机、投影仪、放大镜．(9)实际光线会聚而形成的像是实像；光线的反向延长线会聚成的像是虚像．实像能够呈在光屏上，虚像不能成在光屏上．(10)眼球的基本结构．(11)近视眼及其矫正；远视眼及其矫正．(12)透镜焦度(φ)；透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度． 即f1=φ(13)显微镜和望远镜的基本结构．3．考点(1)透镜的基本性质．(2)凸透镜的成像规律．(3)凸透成像规律的应用：眼睛和眼镜、显微镜和望远镜．【难点例析】[例1]图3—2中正确表示了光通过透镜的是( )A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图思路分析根据凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，对比观察入射前和出射后光的变化情况．光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了，光通过乙图中的凹透镜变得比原来会聚了，光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了，光通过丁图中的凹透镜变得比原来会聚了．透镜对光的(明确会聚和发散的区别)“会聚”作用和“发散”作用并非只是针对平行于主轴的平行光而言，“会聚作用”应该理解为出射光比入射光会聚了一些；“发散作用”应该理解为出射光比入射光发散了一些，图3-3所示．答：A[例2]下列说法正确的是( )A．凡是透镜一定有两个焦点B．凹透镜没有焦点C．任何方向的光线经透镜折射后传播方向都会发生偏转D．以上说法都不正确思路分析一般的透镜若有两个球面，就意味着有两个焦点；但少数透镜只有一个球面，这就意味着这种透镜只有一个焦点．对于凸透镜应有两个实焦点(或一个实焦点)，对于凹透镜应有两个虚焦点(或一个虚焦点)．而且入射光线如果指向凸透镜或凹透镜，且通过光心，则不会发生折射现象，而是沿直线传播．因此选D正确． (注意凸透镜和凹透镜的焦点的性质) 答：D[例3]怎样利用太阳光测未知凸透镜的焦距呢?答：由于太阳离地球很远．所以射到地球表面的太阳光小范围内可以近似看成是平行光，根据焦点的定义，平行光通过凸透镜后会聚到焦点上．具体做法是在透镜下放一与镜平行的光屏，让透镜对准太阳光，前后移动透镜会在屏上看到一个光斑，测量光斑最小最亮时透镜边缘到屏面的距离，这个距离大约等于凸透镜的焦距．(此方法只能粗测焦距)[例4]根据图3—4(a)中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件．思路分析 (注意这五种镜子的区别)我们知道的光学元件一般有平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜五种，其中平面镜对光的作用是能够改变光的传播方向；凸透镜和凹面镜对光有会聚作用；凹透镜和凸面镜对光有发散作用．将各图中的出射光与入射光进行比较：甲图中，入射光是会聚光，出射光变为平行光而不是反射光；乙图中平行光入射，出射光是发散光，而不是反射光，注意到两条入射光线出射时上下位置颠倒了，只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位置才会发生颠倒；丙图中，出射光与入射光都是平行光，只是光的传播方向发生了变化．答：如图3-4(b)[例5]完成图3-5中的光路图思路分析图中所给的四个透镜，(a)、(b)是凸透镜．(c)、(d)为凹透镜，并且(a)、(c)给出入射光线，要求画出折射光线．而(b)、(d)则给出折射光线，要求画出入射光线．根据光心、焦点的定义方法就能画出这些特殊光线．在画图中要注意光的传播方向． (利用基本概念完成作图) 答：如图3—6所示．[例6]利用两面凸透镜把二束平行光变成另二束平行光，同时使“上、下”的光线更换位置． (用画图的方法完成这个题目．)思路分析平行放置这两个透镜1L 和2L ，同时使1L 的右侧焦点与2L 的左侧焦点重合．按透镜的焦点性质就可以画出此图．答：如图3-7所示． (通过透镜性质明确作图方法)[例7]试说明凸透镜能成实像的条件?思路分析根据凸透镜的成像规律，物体位于凸透镜一侧的1倍焦距到2倍焦距之间时在透镜另一侧成放大、倒立的实像；物体位于凸透镜一侧的2倍焦距以外时在透镜另一侧成缩小、倒立的实像．本题只是说明成实像的条件，并不考虑成的是放大像或是缩小像，因此只抓住“成实像”． (注意大、小实像的条件)答：物体在凸透镜一侧1倍焦距以外．[例8]人用眼睛______________看到凸透镜中成的虚像；人用眼睛__________看到凸透镜中成的实像．思路分析 (在人眼视网膜所成的像是实像)人能看到像是因为有光线进入人眼．凸透镜成虚像时，物体发出的光线经凸透镜折射后进入人眼，这些光的反向延长线相交而成虚像，所以虚像人眼是能看到的；物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚成实像，实像所发出的光进入人眼就能使人看到它，因此人眼当然能够看到实像．答：能能 (注意“虚像”和“实像”人眼都能看到)[例9]一个“上”字形的霓虹灯，通过凸透镜成像在光屏上，图3—8中四个像正确的是( )思路分析一般来说，凸透镜所成的实像总是倒立的，并且是上下颠倒，在实际问题中，由于凸透镜是一个圆形的，光除了能被透镜上、下偏折，同样也能使光在左、右偏折，即光通过凸透镜后总是向中心，玻璃厚的部分偏折，因此凸透镜所成的像不仅上、下颠倒，左、右也要颠倒，所以只有D图符合要求． (从一个平面分析成像情况)答：D[例10]一支蜡烛立在凸透镜前，调节光屏的位置，恰好在光屏上得到缩小的清晰的像．若保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，则( )A．在光屏上仍可呈现缩小的像B．隔着透镜可看到蜡烛的像C．在光屏上呈现放大的像D．在光屏上呈现与蜡烛等大的像思路分析 (根据光路可逆性进行分析)根据教材中的探究问题(实验)，就应该知道，当物体在光屏上成缩小的实像时，此时物距大于二倍焦距，则所成的像应在一倍焦距和二倍焦距之间．若透镜位置不动，而把物体和光屏的位置对调，则原来的像距为现在的物距，原来的物距为现在的像距．根据上述分析蜡烛应在光屏上呈现放大的像，因此选C正确．答：C[例11]物体放在距凸透镜前30cm的位置上时，在另一侧的光屏上能够得到放大的倒立的像，透镜的焦距可能是( )A．7．5cm B．20cm C．30cm D．40cm思路分析物体通过透镜成放大倒立实像的条件是物体在透镜的焦点到2倍焦距之间，因此f<30cm<2f，由此可以算出30cm>f>15cm，在答案中找出满足条件的选项． (这点是分析本题的关键)答：B[例12]物体距凸透镜20cm时，可在光屏上得到一个缩小的实像，若把物体向透镜方向移8cm，又可在光屏上得到一个放大的实像，则透镜的焦距是( )A．20cm B．10cm C．9cm D．5cm思路分析可用u表示物距，v表示像距，f表示焦距根据题意，当u=20cm时，物体通过凸透镜在光屏上成倒立、缩小的实像．即物距必须满足u>2f，也就是f<10cm．错解A.当焦距为10cm时，物体在20cm处成等大实像，不符合题意．而当焦距为5cm，根据题意，物体又向透镜移动8cm，不可能成放大实像．因此只有焦距为9cm时，才刚好同时满足题意中的两个条件．因此选C正确．答：C (注意：物体移动时的分析方法)[例13]简述照相机是怎样进行工作的?思路分析与答照像机的标准镜头焦距大约50—75mm，而镜头伸缩的范围很小，在1cm左右，就是说，像距很短．因此，被摄物体一般都在距离镜头很远的地方，最近也在1m左右．这一距离也远远大于二倍焦距．当物体在很远很远的地方时(一般大于20m时)，我们就称物距为无穷远，照像机的距离环上有“ ”的符号，就表示无穷远．这时，镜头距底片最近，等于镜头的焦距．有些同学很喜欢摄影，也经常进行摄影实践活动．通常把调距离叫调焦距，也称调焦．这里有个误会，实际上，不是在调焦距，而是在调整像距．因为照像机的镜头焦距是固定的不能调(除变焦镜头以外)．当用照像机给一个同学照像时，人距镜头越近，照出像片中人越大．但是一定要调整镜头加大像距，即向前推出镜头．(加大像距是使像能够成在底片上)[例14]简述幻灯机、电影机是怎样工作的?思路分析与答幻灯机和电影机的原理一样，都是利用凸透镜成放大实像的原理．幻灯片、电影片与镜头的距离是物距，镜头到银幕的距离是像距．银幕距离镜头越远银幕上的图像越大，即像距越大，像越大．与此同时，应该使物距减小，即把镜头向幻灯片、电影片方向移动． (明确凸透镜和平面镜的综合应用)现在不少学校的教室里都配备有投影书写仪，又叫投影器，它和我们课本上介绍的幻灯机原理相同，只不过是在光路上增加了一个平面镜，改变了光路，使投影幻灯片平放在书写台面上而成一个直立的像．[例15]简述怎样合理应用放大镜．思路分析与答使用放大镜观察物体时，物体应放在凸透镜的焦点以内，由于放大镜利用了凸透镜成虚像的原理，因此，人们看到的是正立的像．实际上，使用放大镜观察物体时，物体离放大镜越远(但保证u<f)看到的像越大，像也越远． (物距变大，像距也变大)[例16]有一张照片，发现其景物模糊不清，而且整个画面偏黑，其形成的原因是在拍照时，没有调节好( )A．调焦环 B．快门 C．光圈 D．以上说法都正确思路分析根据上述照相机的工作情况知道，用照相机拍照时，景物若模糊不清，说明像距没有调好．因此应该使用调焦环．同时整个画面偏黑，说明曝光过度，应调整快门时间和光圈的大小．因此本题应选D正确．答：D (注意：光圈、快门和调焦环的区别)[例17]下面说法正确的是( )A．近视眼应用凸透镜矫正B．近视眼应用凹透镜矫正C．远视眼产生的原因是晶状体太厚D．远视眼产生的原因与近视眼产生的原因一样，是玻璃体变混浊思路分析人眼中相当于凸透镜的主要结构有晶状体和角膜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像通过其他组织就可以使人看见物体了．近视眼产生的原因是晶状体太厚，折光能力太强．使光会聚在视网膜前．所以在眼睛前要放一个凹透镜进行矫正．因此B正确．答：B (会根据人眼结构进行物理现象的分析)[例18]关于人眼所“见”，下列说法正确的是( )A．透过窗户玻璃看到的像都是实像B．通过近视眼镜看到的可能是虚像C．通过近视眼镜看到的一定是虚像D．人眼通过透明介质看到的像一定是实物的虚像思路分析根据光的折射规律，窗户玻璃对光线有折射作用，能使其形成的虚像平移．近视眼镜是用凹透镜制成的，它是发散透镜，通过图3—9可以说明总是成正立、缩小的虚像．而人的眼睛中的晶状体相当于凸透镜，它能使折射光线落在视网膜上形成实像．答：CII、综合能力提升测试一、理解与应用1．透镜是利用光的___________现象制成的，凸透镜对光有___________作用，凹透镜对光线有______________作用。
第三章透镜及其应用精品PPT课件
4.眼睛 眼球好像一架照相机。晶状体和角膜
的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自 物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。
近视眼却需要配戴凹透镜来进行调节，远 视眼则需要配戴凸透镜来进行调节。
眼镜的度数： 100 1 100
f
显微镜
原理： 物镜的作用相当于投影仪， 成倒立放大的实像。 目镜的作用相当于放大镜， 成正立放大的虚像。 用凹面镜作为反光镜，起聚 光作用。
中考专题复习课件
第三章 透镜及其应用
一、中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜； 中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜。
例1、下列各图中是属于凸透镜有： A C D ， 属于凹透镜有： B E F 。
例2、远视镜片是 凸 透镜：对光有__会__聚___作用 近视镜片是 凹 透镜：对光有__发__散___作用
关于透镜的名词
凸透镜成像的规律
物到凸透 像到凸透 物像 像的 像的 镜中心的 镜中心的 位置 正倒 大小 距离 U 距离 V
U>2f f<V<2f 两侧 倒立 缩小
U＝2f V=2f 两侧 倒立 等大
像的 应用 实虚
实像 照相机
实像
测凸透镜 的焦距
f<U<2f V>2f 两侧 倒立 放大 实像 投影仪
U<f
同侧 正立 放大 虚像 放大镜
虚焦点 (F) 焦距 (f)
F
F
f
f
透镜的光路图——画好三条特殊光线
F
F
F
凸透镜成像原理
三、凸透镜成像的规律：
物距：U>2f 像距：f<V<2f 倒立 缩小 实像 照相机
物距：U=2f 像距：V=2f 倒立 等大 实像
第3章透镜及其应用
17一、透镜1．透镜的几个名词（1）主光轴：透镜上通过两个球心的直线叫做主光轴；（2）光心：主光轴上有一个特殊点，凡是通过该点的光线传播方向不改变，这个点叫做光心； （3）焦点（F ）：凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点； （4）焦距（f ）：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。
特点：中间厚边缘薄功能：对光有[1] ______________作用，又称会聚透镜应用：照相机、放大镜、幻灯机、老花镜等特点：中间薄边缘厚功能：对光有[2] ___________作用，又称发散透镜应用：近视镜等【注意】研究透镜对光是有会聚作用还是有发散作用，不是看折射光线是否相交，而是相对于原来的方向，比较通过透镜的光线是相互“靠近”了还是“远离”了。
3．典型光路二、生活中的透镜1．照相机：照相机的镜头相当于一个凸透镜，被拍摄的物体应在距镜头2倍焦距以外的位置，形成[3] _________中 考 向导透镜及其应用第三章知 识 点 要18图3-1的实像。
2．幻灯机、投影仪：它们的镜头相当于一个凸透镜，能形成一个[4] _________的实像。
3．放大镜：放大镜能形成一个[5] _________的虚像。
4．实像和虚像：（1）实像：是由实际光线会聚点所成的像，能在光屏上显示。
如：小孔成像、照相机成像、投影仪成像等。
（2）虚像：是由反射光线或折射光线反向延长线的会聚点所成的像，不能在光屏上显示。
如：平面镜成像、放大镜成像、岸上看水中的“物体”等。
三、探究凸透镜成像的规律1．实验探究：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在[6] _________，目的是使烛焰像成在光屏中央。
23．对凸透镜成像规律的进一步认识：（1）u ＝f 是成实像和虚像、正立像和倒立像、像物同侧和异侧的分界点； （2）u ＝2f 是像放大和缩小的分界点；（3）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像； （4）成实像时，物距越小，像距越大，像也越大。
第3讲 透镜及其应用
(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点 不足之处：
①_火___焰__在__有__风__的__时___候__会__晃__动____；②___蜡__烛__会___越__烧__越__短____________。
8．(2017·广东)如图3－8所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究 凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为12 cm。
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变，要使光屏承接到一个倒立、_放__大_____清晰的实
像，具体的操作是：首先将光屏向右移动，____注__意_观__察__光__屏__上_的__像________， 直到找到最清晰的像，日常生活中__投__影__仪____(选填“照相机”“投影仪”或“放大 镜”)就是利用这一原理制成的。
(1)为了便于观察实验现象，实验环境应该__较__暗____(选填“较亮”或“较暗”)一些， 此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向___上____移动。
(2)记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。
倒立缩小的实像
30
请根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用③__放__大___镜_____。
(2)小王在图3－5的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行 实验，所获得的实验数据如下表所示。
分析实验数据可知： ①从实验次序2、3、4可以看出，当成实像时，物体到凸透镜的距离越短，光屏
上像的大小就越__大______； ②同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而__减__小____。
(3)你认为小王同学的实验过程是否全面？请提出你的看法(只需写出一种)。 答：_小__王_同__学__的__实__验_过__程__不__够__全_面__。__因__为__他_只__记__录__了__像_的__大__小__，__没_有__记__录____ ____像__的__正__倒__，_所__以__他__的__记_录__不__够__全__面_。_____________________________。
八年级上册物理复习资料【三篇】
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第三章《透镜及其应⽤》 ⼀、透镜 1、分类：凸透镜、凹透镜。
凸透镜：中间厚，边缘薄。
如：⽼花镜,远视眼镜。
凹透镜：中间薄，边缘厚。
如：近视镜。
2、名词： 主光轴：通过两个球⾯球⼼的直线。
光⼼：（O）即薄透镜的中⼼。
光⼼的性质：通过光⼼的光线传播⽅向不改变。
3、透镜对光的作⽤ 凸透镜对光有会聚作⽤，凹透镜对光有发散作⽤。
4、焦点和焦距 焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平⾏的光线会聚在主光轴上的⼀点，这个点叫焦点。
焦距（f）：焦点到凸透镜光⼼的距离。
5、透镜的三条特殊光线： （1）过光⼼的光线传播⽅向不变； （2）⼊射光线平⾏于主光轴，则折射光线过焦点； （3）⼊射光线过焦点，则折射光线平⾏于主光轴。
⼆、⽣活中的的透镜 1、照相机、投影仪、放⼤镜的镜头相当于凸透镜，照相机成倒⽴缩⼩的实像；投影仪成倒⽴放⼤的实像；放⼤镜成正⽴放⼤的虚像。
2、实像和虚像 实像：实际光线的会聚点所成的像。
实像和物体分别位于凸透镜的两侧。
虚像：光线的反向延长线的会聚点所成的像。
虚像和物体位于凸透镜的同侧。
三、探索凸透镜的成像规律 凸透镜成像规律： 物距倒正放缩虚实像距应⽤ u>2f倒⽴缩⼩实像f u=2f倒⽴等⼤实像v=2f f2f投影仪、幻灯机 u=f⽆像 uu放⼤镜 凸透镜成像情况总结： ①两个分界点：成实像与虚像的分界点：焦点；成放⼤、缩⼩像分界点：两倍焦距处。
②当物体从远处向凸透镜的焦点靠近时，物距减⼩，像距变⼤，实像变⼤；当物体从透镜向焦点靠近时，物距变⼤，像距变⼤，虚像变⼤。
③实像与虚像区别：实像是实际光线会聚的交点，虚像是光线反向延长线的交点。
四、眼睛和眼镜 1、眼睛：眼球好像照相机，晶状体和⾓膜的共同作⽤相当于凸透镜，视膜相当于光屏。
眼睛成倒⽴缩⼩的实像。
2、近视眼及其矫正：产⽣近视眼的原因是晶状体太厚，折光能⼒太强，或者眼球在前后⽅向上太长，因此来⾃远处某点光会聚在视膜前⽅，到达视膜时不是⼀点⽽是⼀个模糊的光斑。
最新中考第3章 透镜及其应用
第3章透镜及其应用基础过关1. (2023嘉兴)将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示．该元件是()第1题图A. 平面镜B. 凸透镜C. 凹透镜D. 反光镜2. (2023绍兴)小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果．下列选项中与其成像规律相同的是()第2题图【典型试题拓展】第2题1.(进一步追问)同学小明、小红分别用同一放大镜看《中学物理》书上的“学物”两字，效果分别如图甲、乙所示．相比于小明，小红的放大镜距离《中学物理》书更______(选填“远”或“近”)一些，此时的成像原理与_______(选填“照相机”或“投影仪”)相同．第1题图3. 人教八上P3素材改编如图甲所示，小明用放大镜看自己的指纹．如图乙所示，小明用该放大镜看窗外的物体，并且逐渐向后退，距离窗外的物体越来越远．下列的描述正确的是()第3题图A. 图甲，小明看到的是正立、放大的实像B. 图甲，小明看到的是倒立、放大的虚像C. 图乙，小明移动的过程中，小明看到的像越来越大D. 图乙，小明移动的过程中，小明看到的像越来越小4. (2023天门)如图是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确．．．的是()第4题图A. 近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同B. 近视眼看远处的物体，像成于视网膜前C. 近视眼用凹透镜矫正D. 为预防近视，读写时眼睛与书本的距离应保持在25 cm左右5. (2023廊坊模拟)在研究凸透镜成像的实验中，保持凸透镜的位置不变，把蜡烛分别放在如图所示的A～H各点，在需要时适当调整光屏位置．下列说法错误．．的是()第5题图A. F点是成实像和虚像的分界点B. 将蜡烛由H点向左移到G点时，光屏上的像变小了C. 将蜡烛由A点向右移到E点时，光屏应向右移动才能再次接收到清晰的像D. 移动蜡烛，需要调节光屏位置才能接收到清晰的像6. 教科八上P77习题改编近年来全球气候变暖，森林防火人人有责．某学校开展了“森林防火”主题班会活动，其中有同学提到不能将矿泉水瓶随意丢弃在森林，这是因为有水的矿泉水瓶相当于一个________透镜(选填“凸”或“凹”)，对太阳光有________作用，可能会点燃枯叶引发火灾．7. (2023陕西)如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况．小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个______透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的______像．当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像________(选填“变大”“变小”或“不变”).第7题图【典型试题拓展】第7题2. (动态成像分析)(2023南通)运载火箭搭载神舟十六号飞船腾空而起，它在地面摄像机中所成的像是()A. 实像，像变大B. 实像，像变小C. 虚像，像变大D. 虚像，像变小8. (2023无锡)小红在家里发现一块玻璃透镜，她对此透镜进行了探究．第8题图(1)她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是____(选填“凸”或“凹”)透镜．(2)小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向．(3)为探究该透镜的成像规律，小红将“”光源、透镜，光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在下表中，则该透镜的焦距为______cm.当“”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向______(选填“左”或“右”)移动，才能在光屏上得到清晰的像．第8题图实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质13015倒立、缩小的像22020倒立、等大的像31530倒立、放大的像(4)在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上，中心与平面镜中心在一条竖直线上，若盒子高度h为10 cm，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为______cm，屏幕上所成的图像形状是________．(选填“”“”或“”)综合提升9. (多选)(2023保定模拟)在“探究凸透镜的成像规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像．下列说法正确的是()第9题图A. 投影仪应用了图中凸透镜的成像特点B. 保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜到某位置，烛焰可在光屏上成清晰放大的像C. 保持透镜和光屏位置不动，向右移动蜡烛，烛焰可在光屏上成清晰放大的像D. 若将凸透镜换成一个焦距更小的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜位置不变，向左移动光屏一定能得到烛焰清晰的像10. (多选)(2023石家庄模拟)如图甲是小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时的装置，图乙是他根据实验数据描绘的像距－物距图像，蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置A、B、C分别与图像中三点相对应，则下列说法正确的是()第10题图A. 该凸透镜的焦距为20 cmB. 当蜡烛在A位置时，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像C. 将蜡烛从B移动到C的过程中，所成像逐渐变大D. 当蜡烛在C点时，在紧贴凸透镜的左侧放置一远视镜片，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰的实像，此时像距－物距的对应坐标应出现在C点的正下方11. (2023扬州)如图甲，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图乙、图丙所示．下列说法正确的是()第11题图A. 图乙中铅笔向前移，像一直变小B. 图乙中铅笔向前移，像先变小后变大C. 图丙中铅笔向后移，像一直变大D. 图丙中铅笔向后移，像先变小后变大新考法推荐12. 方案设计如图所示，用铁丝围成一个内径约4 mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜相当于一个凸透镜．第12题图(1)用一种简易的方法测量水膜透镜的焦距：____________________________________________________.(2)透过水膜透镜看远处的房子，看到房子清晰的倒立、缩小的像，轻轻甩去少量的水(保持水膜完好)，再看远处的房子，与原来相比，看到房子清晰的像________．。
第三章 透镜及其应用 教案
第一节透镜【教学目标】1．知识与技能●了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距.●了解凸透镜和凹透镜对光的作用2．过程与方法●通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图，得出两种透镜的两种不同构造，培养学生通过观察时抓住事物本质特征，通过观察能够识别不同事物的不同特点的能力.●通过实验培养学生研究、探索新问题的能力.3．情感态度和价值观●通过研究透镜的作用及特殊光线的作图，对学生进行色彩美和线条美的教育.●通过教师、学生的双边教学活动，培养学生学习物理的兴趣，能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐.【教学重点】通过观察和实验，了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用.【教学难点】指导学生对实验进行仔细观察、分析，最后通过概括得出结论.【教学方法】观察法、讨论法、实验法.【教学用具】透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶（无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部）、香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒.【课时安排】1课时【教学过程】一、创设情境，提出问题，引入新课同学们都见过放大镜，利用放大镜我们可以看清用肉眼看不清的小字；有些同学的视力不好，配上合适的眼镜就可以看清本来看不清的物体；假日外出旅游，用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆；上课时，老师可以把教学内容事先绘制在胶片上用投影打在幕布上，方便了课堂教学；医院化验室的医生，在显微镜下可以看见血液中的各种细胞；科学家们利用巨大的天文望远镜来观察，接收来自宇宙的信息，通过对这些信息的分析，人们对宇宙越来越了解.前边所说的放大镜的镜片、眼睛的镜片、照相机的镜头、投影机、显微镜、望远镜等仪器的镜头，都是由透镜组成的.今天，我们就来研究透镜，同学们想了解有关透镜的哪些问题？［生］什么叫透镜？［生］近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗？若不一样，它们由什么透镜组成？［生］透镜对光有什么作用？［师］看来同学们对透镜很有兴趣，提出这么多的问题，要想得出答案，我们就要通过探究和实验来获得.二、进行新课教学［探究］什么叫凸透镜（convex lens)？什么叫凹透镜（concave lens)?［师］在我们的桌子上都有一盒透镜，它们的表面是球面的一部分.同学们认真观察，不要用手摸，看有什么不同，能分几类，找出它们的特征.［生］学生们在仔细观察、讨论，并进行比较.［师］通过观察和讨论，概括出它们的特征.［生］透镜有两面往里凹的，也有往外凸的.［生］透镜可以分为两类.［生］一类是两面往外凸，也就是中间厚边缘薄.［生］另一类是两面往里凹，也就是中间薄，边缘厚.［生］中间厚，边缘薄的叫凸透镜（convex lens).［生］中间薄，边缘厚的叫凹透镜（concave lens).［师］通过大家的观察、讨论和概括，我们认识了凸透镜和凹透镜.1.什么叫凸透镜？什么叫凹透镜？中间厚、边缘薄的叫凸透镜（convex lens),中间薄，边缘厚的叫凹透镜（concave lens）.（板书）［师］凸透镜和凹透镜生活中常用到，我们桌子上放着帮助人们矫正视力，保护眼睛的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片，看看它们是什么透镜（lens)?［生］远视镜的镜片是凸透镜.［生］近视镜的镜片是凹透镜.［师］学生们判断的很对，看投影，看看它们中哪些是凸透镜；哪些是凹透镜?再看（课本板图3.1—2所示），这是研究透镜时常用的两个科学术语，主光轴和光心.组成透镜的两个球的球心连线叫主光轴.在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心.［想想做做］［师］同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜，正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察有什么变化？［生］有亮点.［师］亮点是怎么形成的？［生］“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多.［生］太阳光通过凸透镜都聚到亮点上.［师］他们分析的特别好，咱们为他们鼓掌！现在，让光斑变得最小，最亮.测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，记录下来，换另一个凸透镜，重做上面的实验.再换一个凹透镜，重做上面的实验，纸上能够得到很小、很亮的光斑吗？这说明了什么？［生］用凹透镜无论如何移动，都得不到很小、很亮的光斑.［生］亮点是光会聚的.［生］凹透镜不能使光会聚.［生］凸透镜能使太阳光会聚.［生］凹透镜不能使太阳光会聚.［师］同学们回答得非常好，这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用.但是由于我们观察不到光的传播路径，所以为了对这个问题作进一步的研究，我们来设计一个实验. 做法一：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点.再换凹透镜重做，将怎么移动光屏都没亮点.做法二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光相互靠拢，通过凹透镜的光相互远离.做法三：用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜，观察到经过凸透镜的光相互靠拢，经过凹透镜的光相互远离.［师］同学们刚才设计的方法都很好，也可行，我们来拍手表示祝贺.2.凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用（板书）［师］射到地面的太阳光是相互平行的，叫做平行光，看投影（课本图3.1—4所示）,凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点（focas)，用“F”字母表示，焦点到光心的距离叫做焦距（focal length）.用“f”字母表示.（课本图3.1—5所示）凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没实焦点，但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点，这点是凹透镜的虚焦点.［动手动脑学物理］拿一两个凸透镜试一试，怎样可以测得凸透镜的焦距.方法（1）：拿一个凸透镜正对着太阳光，让光通过凸透镜照到白纸上，移动凸透镜使光斑很小很亮，用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离.方法（2）：在光具座上，让光源的光正照到凸透镜，移动光源和光屏，找出光屏上有很小很亮的点，用刻度尺测出光屏与凸透镜的距离. 2.如图A、B是两个直径相同的凸透镜，它们的焦距分别是3 cm和5 cm，按照实际尺寸画出平行光经过它们之后的径迹，哪个凸透镜使光偏折得更多些？学生们作图，教师巡视，并进行指导.［师］同学们都很认真，现在从图中能得出什么结论？［生］图A偏折得厉害，图B偏折得不厉害.［生］焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强.［生］凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短，每个凸透镜的焦距是一定的.3.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？试试看，你在解决这个问题的时候实际利用了前面学过的什么原理？先猜测一下.［生］把小灯泡放在大于一倍焦距之外.［生］把小灯泡放在一倍焦距之内.［生］把小灯泡放在焦点处.［师］学生们都猜想，想不想知道你猜得是否正确，那么我们通过实验来证实，并说出理由. 方法（1）：用激光演示器从焦点外射向凸透镜的光，通过凸透镜的光没变为平行光.方法（2）：用激光演示器从焦点内射向凸透镜的光，通过凸透镜的光没变为平行光.方法（3）：用激光演示器从焦点射向凸透镜的光，通过凸透镜后变为平行光.［师］通过实验得出什么结论？它利用了什么？［生］经过焦点的光通过凸透镜后变成平行光.［生］这是利用了前面学过的光路是可逆的知识.［生］光通过凸透镜两侧表面发生折射.折射时光路是可逆的.平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚到焦点处，那么，焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴出来.三、知识小结本节课我们学习了以下内容：1.我们认识了凸透镜和凹透镜，而且知道了凸透镜的焦点和焦距.2.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上.3.凸透镜能产生平行光.但是，凹透镜却能使平行光发散.四、布置作业 P62 1、2、3、4、5【教学反思】本节课教学要从透镜的外观及其对光线的作用两个方面认识凸透镜和凹透镜的区别，做好演示实验是关键。
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第1题图
A. 照相机应用了这一成像规律 B. 蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移 C. 蜡烛不动，将透镜移至35 cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰像 D. 更换一个焦距小的凸透镜，只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
【答案】D
2. (2016河北18题2分)探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩 小的烛焰像，将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离．下列烛焰成像情况， 不可能出现的是( D ) A. 缩小的实像 B. 等大的实像 C. 放大的实像 D. 放大的虚像
第8题图
9. (2019娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的 摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别．此系统 的摄像机的镜头相当于____凸____透镜，它的焦距应__小__于____50 cm(选填“大于”、“ 等于”或“小于”)．
第9题图
近视眼 成像于视网膜_前___方
远视眼 成像于视网膜_后___方
配戴_凹___透镜制成的眼镜
配戴_凸___透镜制成的眼镜
返
矫正方法
回 思
维
导
图
河北6年真题“面对面”
命题点 1 凸透镜成像规律的探究及应用(必考)
1. (2018河北19题2分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的 位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像．则下列说法正确的是( )
面对面“过”考点
考点 1 透镜[2015.25第二空]
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类型 概念 性质
Байду номын сангаас
凸透镜
凹透镜
中间____厚____、边缘___薄_____的 中间___薄_____、边缘____厚____
透镜
的透镜
对光线有_会__聚___作用
对光线有_发__散___作用
类型
平行于主光轴
三条 特殊 光线
过焦点
过光心
实验突破
实验 探究凸透镜成像的规律(近6年未考)
命题点 【设计与进行实验】 1. 实验环境的要求(为了方便观察，本实验应选择在较暗的环 境下进行) 2．实验器材的放置顺序(由左向右依次为蜡烛、透镜、光屏)
实验视频见 超值配赠
3. 焦距的测量及判断[(1)用平行光垂直照射到凸透镜上，在凸透镜的另一侧用光 屏承接到最小最亮的光斑，测出亮点到凸透镜光心的距离即可；(2)利用物距等于 2 倍焦距时成等大的实像来测量焦距] 4. 实验前先调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度(目的是① ____使__像__成__在__光__屏__中__心____) 5. 实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越② _____高___；可将光屏或蜡烛向上移动，或将凸透镜和光屏同时向③_____下___移动 6. 分析数据总结结论
静态规律：a.一倍分虚实，内虚外实；b.二倍分大小，远小近大；c.实像分居两
侧倒，虚像则是同侧正．
动态规律：a.成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小；b.成虚像时：物
近像近像变小，物远像远像变大.
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考点 3 眼睛和眼镜
1. 正常眼睛的成像原理
(1)原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个__凸__透__镜__，把来自物体的光会
补充设问
(4)保持图甲中凸透镜的位置不变，当向右移动蜡烛时，应该向___右_____(选填 “ 左”或“ 右”)移动光屏，才能再次得到清晰的像． (5)图甲中，保持凸透镜的位置仍然不变，向右移动蜡烛至30 cm刻度线处，移 动光屏，光屏上___不__能___(选填“能”或“不能”)得到烛焰清晰的像． (6)图甲中，若将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央，则在另一侧的光 屏上还能得到完整的像吗？ ____能____(选填“ 能” 或“ 不能”)；理由是 _纸__片__遮__住__凸__透__镜__的__一__部_分__，__烛__焰__的__光__线__可__以__从__凸__透__镜__剩__下__的__部__分__成__像__，__只__不___ _过__成__像__暗__些_______________________________．
3. (2019河北20题3分)(多选)如图所示，小明将凸透镜(f＝10 cm)固定在光具座40 cm
的位置，探究凸透镜的成像规律．下列说法正确的是( ABC )
A. 将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小
B. 当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像
C. 将蜡烛放在10 cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像
11. 在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题 (1)加远视镜(凸透镜) (光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需④__靠__近____凸透 镜)； (2)加近视镜(凹透镜) (光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需⑤__远__离____凸透 镜)． 12. 换透镜(焦距发生变化；凸透镜越厚，焦距越小) 实验结论：a.当u＞2f时，f＜v＜2f，成⑥__倒__立____、缩小的实像；b.当u＝2f时，v ＝2f，成倒立、⑦_等__大__的实像；c.当f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立、放大的实像；d. 当u＝f时不成像；e.当u＜f时，成正立、放大的⑧__虚__像．
第6题图
拓展训练
7. (2017桥西区一模)(多选)小明用水袋做成一个凸透镜来模拟人眼晶状体，并与 注射器相连，其凸起程度可通过注射器注水或吸水量来调节．当该水透镜正对 太阳光时，在光屏上得到一个最小最亮的点，如图甲所示，调整烛焰(模拟远处 视物)、水透镜、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置，在图乙所示位置时 在光屏上得到了烛焰清晰的像，向水凸透镜内注入适量的水发现光屏上原来清 晰的像变模糊了．下列说法正确的是( )
A. 此时该透镜的焦距f＝10 cm B. 原来清晰的像是倒立、缩小的实像 C. 要使像再次清晰，可将光屏向透镜方向移动适当距离 D. 要使像再次清晰，可在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凸透镜
【答案】BC
第7题图
8. (多选)某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保 持凸透镜位置不变．如图所示，先后将烛焰依次移动到a、b、c、d四点，并分 别调整光屏的位置，此过程中归纳出下列说法，其中正确的是( AC ) A. 烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B. 烛焰位于d点时，屏上出现的实像最大 C. 烛焰从a点移到b点时，烛焰的像变大 D. 烛焰从b点移到c点时，烛焰的像变小
例题图丙
(3)保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18 cm处，在光具座上 无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是___光__具__座__不__够__长___．聪 明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移 动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是__远__视__镜_____(选填“ 近视镜”或“远视镜”)．
A. 要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动
B. 要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动
C. 移动光屏，在光屏上
可以得到一个清晰放大的像
D. 移动光屏，在光屏
上可以得到一个清晰缩小的像
第5题图
6. (2015河北25题3分)小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f＝10 cm)前18 cm处，光 屏上得到了烛焰倒立、___放__大___的清晰像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一 个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有__会__聚____作用，所以光屏上烛焰的清晰 像变模糊了(如图所示)，若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏 ____靠__近____凸透镜．
目 录
1 面对面“过”考点 2 河北6年真题“面对面” 3 实验突破
凸透镜 凹透镜 透镜
过光心 平行主光轴 三条特殊光线
过焦点
放大镜 投影仪 照相机
凸透镜静 态成规律 及应用
透镜及其应用
动态成像规律 物近像远像变大 近视眼 成因 凹透镜矫正
眼睛和眼镜 远视眼 成因 凸透镜矫正
显微镜和望远镜
一倍焦距分虚实：内虚外实 二倍焦距分大小：内大外小
应用：_测__焦__距___．
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3.当f<u<2f时，在光屏上可以得到倒立、放大的_实___像；像距范围__v_>_2_f___；应 用：_投__影__仪___.
4.当u＝f时，不成像．
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5.当u<f时，可以透过凸透镜看到正立、__放__大____的虚像；应用：_放__大__镜___．
第4题图
B. 图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上
C. 保持透镜和光屏位置不动，移动蜡烛，烛焰仍可在光屏上成清晰的像
D. 保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像
5. (2014河北20题3分)(多选)如图所示，是小明探究甲凸透镜(f甲＝20 cm)的成像情 况．此时，他又用乙凸透镜(f乙＝10 cm)替换甲凸透镜，不改变蜡烛和凸透镜的位 置，继续实验．下列关于乙凸透镜成像情况，说法正确的是( BD )
(7)实验一段时间后蜡烛燃烧变短，导致光屏上的像逐渐向上移动. 为使烛焰的像 仍成在光屏中央，在不改变蜡烛与光屏位置的情况下，应将透镜和光屏同时适当 向___下_____调． (8)小华改用焦距为20 cm的凸透镜继续进行实验，要在图甲光屏上成清晰的像， 光屏应向___右_____(选填“左”或“右”)移动． (9)所有实验完成后，老师指出烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实 验存在有两点不足之处：成__像__不__稳__定__；__随__着__蜡__烛__的__燃__烧__，__像__不__能__成__在__光__屏__中__央__， 请写出一条你的改进措施____用__L_E_D__灯__替__换__蜡__烛______________．